[웹이코노미 심우성 기자] 불가능 영역이던 ‘양자거리’ 측정방법이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 제시됐다. 5일 기초과학연구원(IBS 원장 노도영)은 그동안 측정이 불가능했던 고체의 ‘양자거리’를 측정하는 방법을 제시하는 데 성공했다고 밝혔다. ‘양자거리’는 두 개의 양자상태를 비교하는 개념으로, 이번 성과로 양자상태와 실제 양자상태의 차이 즉, 양자통신과정 혹은양자컴퓨터 연산과정의 양자정보 손실을 측정할 수 있을 것으로 기대된다. 양자역학에서 고체 내의 전자는 파동으로 간주되는데, 이 파동은 곡률과 양자거리로 나타내는 기하학적 모양을 가진다. 양자거리는파동구조의 핵심 요소지만 지금까지는 고체에서 양자거리를 측정할 방법이 없었고, 물성으로도 나타나지 않아크게 주목받지 못했다. 이에 IBS는평평한 에너지띠를 갖는 고체에 자기장을 걸어서 양자거리 측정이 가능하다는 것을 밝혀낸 것. IBS 연구진은 평평한 에너지띠를 갖는 고체에 자기장을 걸면 에너지 준위가 변하는 것을 이론적으로 발견하고, 이 변화로부터 양자거리를 특정할 수 있다는 것을 증명했다. 또 평평한 에너지띠와 곡선 에너지띠가 교차하는 물질에 자기장을 걸면 전자들의 에너지 준위(란다우 준위)가 퍼짐을 발견했다. 이 에너지 준위 퍼짐은 에너지띠끼리 교차하는 점에서의 양자상태에 달려있음을 알아냈다. 양자거리를 결정하는 양자상태가 실제 물성인 에너지에 영향을 미친 것이다. 임준원 책임연구원은 “여러 이차원 물질에서 파동함수의 양자거리를 정확히 측정하고, 관련 물성을 조절할 수 있다”고 설명했다. 양범정 교수는 “고체를 양자기하학으로 분석한 기존 연구들은 곡률에 국한되어 있었는데, 이번 연구로 양자거리를 측정해 물성을 밝힐 수 있게 됐다”며 “나아가 양자정보분야에 쓰일 새로운 재료를 찾는 데 기여할 것”이라고 덧붙였다. 한편, 이 성과는 6일 00시(한국시간) 세계 최고 권위의 학술지 네이처에 논문으로 게재된다. 심우성 기자 webeconomy@naver.com